C语言中的数据的存储

一、整形在内存中的存储

数据在内存中是以二进制补码的形式存储的 。下面来介绍原码、反码、补码的概念。

正数的原码、反码、补码相同。

负数求值如下：

原码

直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制就可以得到原码。

反码

将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码

反码 +1 就得到补码。

eg:

 由上图可知：整形在内存中是以补码的形式存储的，但是实际在内存中的顺序是不一样的。

原因是：按照小端存储的，什么是小端？

由图可知小端为：二进制底权放入低地址处高权放在高地址处。 

但是取出用的时候是二进制补码

既然了解了小端，那么大端又是怎么样的呢？

大端与小端相反，它是底权放入高地址处高权放在低地址处。

二、浮点数在内存中的存储

任意一个二进制浮点数V可以写成如下形式：

（-1)^S * M * 2^E

(-1)^S表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1，V为负数。

M表示有效数字，大于等于1，小于2。

2^E表示指数位。

以浮点数5.5何-5.5为例：

IEE754规定：

32位的时候是这样存储的：

 64位的时候是这样存储：

 S、E、M的值又是怎么确定的呢？

M是去掉小数点前面的一保留小数点后面的二进制数。为什么这么做呢？

答：是节省 1 位有效数字。以 32 位

浮点数为例，留给 M 只有 23 位，

将第一位的 1 舍去以后，等于可以保存 24 位有效数字，这样就可以更精确了。

IEEE754规定 ：1<= M <2 。

对于E的在内存中的存储比较麻烦。

首先， E 为一个无符号整数（ unsigned int ）

这意味着，如果 E 为 8 位，它的取值范围为 0~255 ；如果 E 为 11 位，它的取值范围为 0~2047 。

但是，我们 知道，科学计数法中的E 是可以出 现负数的，所以IEEE 754 规定，存入内存时 E 的真实值必须再加上一个中间数，对于 8 位的 E ，这个中间数 是127 ；对于 11 位的 E ，这个中间 数是1023 。

比如，2^3 的 E 是3 ，所以保存成 32 位浮点数时，必须保存成3 +127=130 ，即 10000010。

取出又分为三种情况：

E 不全为 0 或不全为 1

E 全为 0

这时，浮点数的指数 E 等于 1-127 （或者 1-1023 ）即为真实值，

有效数字 M 不再加上第一位的 1 ，而是还原为 0.xxxxxx 的小数。这样做是为了表示 ±0 ，以及接近于

0 的很小的数字。

0 01111110 00000000000000000000000

E 全为 1

这时，如果有效数字 M 全为 0 ，表示 ± 无穷大（正负取决于符号位 s ）；

看下面的例题：